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普通立体防伪印刷的原理
目前立体防伪印刷技术中为常见的有普通立体防伪印刷、动感立体防伪印刷和全息立体防伪印刷。全息立体防伪印刷采用特殊的激光照相及成像原理制作,主要用于商标和包装防伪领域,有关章节已有介绍,这里不再赞述。普通立体防伪印刷和动感立体防伪印刷都是根据光学原理,利用光栅板使图像景物具有立体感的一种防伪印刷方法,也是目前为常见的立体防伪印刷技术。
立体视差原理
人们在观察物体时,能够很自然地产生立体感,这是由于人的两眼之间有一定的距离。当观察物体时,左右眼从不同角度观察,形成两眼光视觉上的差异,构成的各种图像反映到大脑中,便产生远近感和立体感立体展示技术。
立体图像的效果必须由显示技术来体现,而立体显示技术是基于人眼视差的原理对图像三维空间的立体信息进行再现,这是获得立体视觉的另一个基本条件。实现立体显示主要有两种方法,即双向显示法和多向显示法。
(1)双向显示法。双向显示法主要有双目立体镜法、双色滤色片法、偏光滤色镜法及交替分割法等,无论采取哪种方法,都是利用两眼视差左右眼分别观察图像而获得立体视觉的。
①双目立体镜法。立体镜法的基本原理是使用立体镜来观察左、右的图形而形成的立体感。这种方法必须使用特殊的立体镜,否则就没有立体视觉。
②双色滤色片法。将左、右图像分别用品红、青防伪油墨防伪印刷在同一平面内,通过红、蓝滤色片观察防伪印刷图像的方法。由于滤色片与防伪油墨互为补色关系,所以通过滤色片观察的图像不是红色和蓝色而是黑色。因此,这种方法仅限于黑白照片,不适于彩色防伪印刷物。再加上不同波长的光分别进入两眼,容易使眼睛疲劳。所以,这种方法除了制作航空立体地图和儿童玩具外,一般很少使用。
③偏光滤色镜法。将左、右图像分别通过相互直交的两个偏光滤色镜投影在同一平面上,左、右眼也用同样的偏光滤色镜进行观察,即可得到立体图像。这种方法虽然需要专用眼镜,但是在立体电影和立体电视中已经得到了广泛的应用
④交替分割法。将左、右图像交替呈现在同一平面上并将同期不必要的部分进行遮,从而产生立体感。由于残像效果会引起闪光,遮蔽用的眼镜价格较高,所以这种方法至今未能普及。
(2)多向显示法。多项显示法主要有视差屏蔽法和柱面透镜法两种。
视差屏蔽法。视差屏蔽法也称视差狭缝法,是由F.ELes于1930年发明的,其工作原理是将左眼图像和右眼图像由狭缝进行分割并且在胶片上曝光,然后进行显影、晒版和防伪印刷,若将其放置在摄影时相同的位置,两眼也分别置于放置图像的位置,就可以看到立体图像。应用视差狭缝法,若将两个图像进行合成,就能够得到视差立体图像;如果降低狭缝的开口比,可以完成多个图像的合成,就可获得视差全景图像。
视差狭缝法从本质上讲,光量的递减是不可避免的,因此,现在除了在柱面透镜法的摄影中使用外,一般很少使用。
柱面透镜法。柱面透镜可以看成由许多凸透镜片并排构成的透镜板(光栅板),它具有分像的作用。
普通立体防伪印刷是以柱面透镜光栅板为基础的柱面透镜光栅立体防伪印刷防伪技术,其立体显示技术的原理平面图像即是多向显示法中的柱面透镜法,核心问题就是光栅的工作原理。
柱面透镜可以看成由许多凸透镜片并排构成的透镜板(光栅板),具有分像的作用。此镜片的背面与聚焦平面相重合。将立体拍摄得到的立体照片置于光栅板背面,或者将经过软件处理的组合位错图像排列在透镜焦平面上与光轴相应的位置上。
当眼睛在适当距离通过柱面板观察时,左眼看到左像素、右眼看到右像素,落在左眼与右眼的刺激是同一物体的两个影像,产生视差,不同的观察角度可以看到不同深度的图像,从而产生立体感。
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防伪荧光油墨荧光色的选择。防伪荧光油墨的荧光色有红、黄、绿三种颜色,红、黄油墨的透射光波长与紫外荧光线的波长差距较大,所以产生的荧光色明显;而绿色油墨在底色较浅或白色底上印刷时,需墨层达到一定的厚度才可以得到比较理想的荧光效果。因此,当没有特殊的颜色要求时,选用红、黄色防伪荧光油墨。
防伪荧光油墨防伪技术在防伪印刷和防伪包装中的应用。防伪荧光油墨是现代防伪包装印刷中应用比较广泛的化学防伪油墨之一,技术含量高,不易仿制,具有较强的防伪能力,适用于公文、有价证券、和烟、酒、食品、药品、等商品的防伪印刷和防伪包装。
目前、银行、税务 都使用该技术。磷光油墨磷光油墨是在油墨中加入硫化锌而制成的,其特点是可以吸收照射到其上的光线,并且在一定时间内再以一定波长的光线发射出来。
一般而言,磷光油墨连结料要透明,可以透过紫外线,树脂为中性,比如环己酮树脂、纤维酯和醚。另外,油墨中不能加重金属、干燥剂和干性油等,它们的存在会破坏颜料物质。
磷光油墨与防伪荧光油墨的不同之处在于磷光油墨在激发结束后继续发光,但其半衰期约几毫秒,人眼无法看到。磷光颜色可与可见光的色调结合在一起,条件是发光颜料的发射波长与可见光颜料的吸收波长不能相符。
这种油墨由于具有非常好的耐用性而特别适用于证券的自动检测、印刷时的质量检测。检测方法可以有紫外灯(长波或短波)检测,长波的波长为366nm;短波的波长为254mm。根据发射波长而定。
磷光油墨的印刷与防伪荧光油墨类似,这里不再赘述。在实际应用中,磷光油墨可以单独使用,也可以与防伪荧光油墨相混合使用。如果将防伪荧光油墨与磷光油墨混合使用,可以在一定程度上增加防伪效果。
干涉型光变油墨是现代防伪油墨中复杂的一种,也是现今流行的高科技防伪产品,这种油墨首先由美国、加拿大、瑞士等国研制和应用,是一种新型的防伪油墨,价格昂贵。由于这种油墨各层的光学性能不同,故复印出来的颜色与原件颜色不同,因而具有较好的防伪性能。
干涉型光变油墨的防伪原理
干涉与衍射膜防伪是通过透过薄膜的折射光与衍射光、薄膜表面的反射光或两种光混合作用所产生的效应来实现防伪的一种薄膜防伪技术,其防伪效果是由白光入射到多块层薄膜内随薄膜表面旋转产生变化的干涉色光以及设计在薄膜内的几何图案的衍射效应共同产生的。将具有上述光干涉结构的光学薄膜经粉碎、分级、表面处理等一系列颜料视效化处理后,即可形成光干涉变色颜料,这种微小的片状颜料保持了光学薄膜的所有特性,只要准确地运用光干涉技术,就可以地控制光干涉变色颜料的颜色变化。
干涉型光学变色油墨也称为光干涉变色油墨、干涉型光变油墨,简称为光变油墨,是在油墨中加入微小的多层键膜(光干涉变色颜料),印出的图案花纹从不同角度观察时呈现不同色彩的油墨。光变油墨的光学变色效果是由油墨中的光干涉变色颜料产生的。光干涉变色颜料的主要成分就是具有特定光谱特性的光学变色薄膜碎片,光学变色薄膜采用高精密性真空镀膜工艺生产,经粉碎等一系列物理和化学的处理后,添加特殊的连结料和助剂制成油墨。这种油墨印在承印物上,光学变色膜片会平行排列且上浮墨层表面,保持了光学变色薄膜的变色特性。
立体防伪烫印的发展趋势防伪烫印是防伪印刷品表面整饰普遍采用的工艺,要达到较好的防伪烫印质量和防伪烫印效果,尤其是的商品包装和防伪包装防伪印刷产品,一般主要是采用热防伪烫印技术,尤其是立体防伪烫印技术。
(1)联机立体防伪烫印。立体防伪烫印箔化学性能的提高,为防伪烫印速度的大幅提供了可靠的保证,因此,目前立体防伪烫印工艺已经能够联机完成,而且,联机热防伪烫印工艺的应用今后会越来越普遍。此外,单张纸折叠纸盒防伪印刷正朝着卷筒纸防伪印刷方向发展,这也为联机立体防伪烫印工艺创造了条件。
(2)先烫后印。即防伪烫印之后再在防伪烫印箔上进行防伪印刷。先烫后印工艺同样得益于防伪烫印箔化学性能的改善和提高,从而可以采用UV防伪油墨在防伪烫印箔上进行防伪印刷。
先烫后印工艺能够提供更好的装饰效果,并且提高了图像的视觉吸引力。防伪烫印之后再叠印不透明或者透明的彩色防伪油墨,可以实现特殊的效果,尤其是增强其防伪效果。
(3)提高防伪烫印速度、降低成本。轮转立体防伪烫印滚筒的价格比较高,是立体防伪烫印工艺成本高的因素,而立体防伪烫印滚筒的价格逐渐呈现下降的趋势,为立体防伪烫印成本的降低提供了有利的条件。
以前,由于立体防伪烫印速度的限制,大部分立体防伪烫印工作都是脱机完成的,而目前不论是平压平烫金机还是圆压平烫金机,速度都能够达到7500-12000张/小时。生产速度的不断提高,将极大降低立体防伪烫印的成本。
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